能源转型

当前的能源模式依赖于有限且污染的资源，面临着一个紧迫的挑战：向清洁和可持续的能源转型。在此背景下，日本刚刚通过在沿海城市福冈启动其首个渗透能发电站，也称为 蓝色能源，迈出了历史性的一步。 这是全球第二个此类设施，使该项目成为全球创新和能源转型的标杆。 什么是渗透能？ 渗透能基于渗透的自然原理：淡水倾向于通过半透膜流向咸水以平衡浓度。这个过程产生的渗透压可以被引导来驱动涡轮机发电。 在福冈的工厂： 淡水来自处理过的废水。 咸水来自附近海水淡化厂的浓盐水。 产生的压力被转化为清洁且持续的电力。 与其他可再生能源的优势 蓝色能源的主要优势在于其稳定性。与太阳能或风能不同，它不依赖于气候条件或时间。 恒定：全年每天24小时可用。 可再生且环境影响低：不产生CO₂或污染物排放。 战略位置：安装在沿海地区，那里居住着世界上大部分人口。 这使其成为稳定电网并补充其他间歇性可再生能源的理想候选者。 福冈的生产和应用 虽然该工厂在大规模生产方面的能力有限，但预计每年将产生约880,000千瓦时的电力，足以为220个日本家庭供电。 其真正的价值在于其战略应用：电力将主要用于运营毗邻的海水淡化厂，创造一个循环经济的例子，在这里水和能源整合为一个可持续的循环。 渗透能的主要方法 有两种主要技术用于产生蓝色能源： 压力延迟渗透（PRO）：低压淡水缓慢渗透到高压咸水中，增加压力并驱动涡轮机。 反向电渗析（RED）：使用允许选择性通过离子（钠和氯）的膜，产生直流电流。 技术挑战 尽管有其优势，渗透能仍面临重要挑战： 高初始成本：投资和膜的成本高昂。 效率有限：膜可能会随着时间的推移而变脏或堵塞，降低性能。 然而，正在开发先进技术，如方法的组合和更高效的膜，以克服这些障碍并提高其竞争力。 当前状态和前景 日本和荷兰在渗透能的试点项目中处于领先地位。专家们相信，这种可再生能源将成为对抗气候变化的下一波浪潮，在需要紧急替代化石模型的世界中提供稳定和清洁的电力。 福冈工厂的启动标志着全球能源转型的一个里程碑。渗透能凭借其从盐度差异中产生持续电力的能力，被视为稳定电网和减少排放的战略解决方案。 尽管仍面临技术和经济挑战，但其改变全球能源格局的潜力巨大。日本证明了蓝色能源不再只是一个未来主义的想法，而是一个正在进行的现实。

在美国首次，一辆电动重型卡车在高速公路上行驶时获得了电力，速度真实且无需停车。这一里程碑表明，能够在行驶中为电动卡车充电的道路不再是未来概念，而是成为了一种具有技术基础和经济潜力的可行技术。 印第安纳的实验路段 测试路段长400米，安装在印第安纳州西拉斐特的U.S. 52/231上。该项目由普渡大学的工程团队与印第安纳交通部（INDOT）合作设计，并与Cummins、AECOM和White Construction等公司合作。 测试在秋季进行，使用了一辆经过改装的8级卡车，其底盘下安装了接收线圈。 “这项技术不仅有效，而且可以扩展到真实环境和各种尺寸的车辆中，”普渡大学教授Nadia Gkritza解释道。 动态无线能量传输 该系统基于动态无线能量传输，这是对已经用于手机的感应充电器的演变，但功率大大提高。 路面隐藏着大型发射线圈，能够产生磁场，向以105 km/h速度行驶的卡车传输高达190 kW的电力。 为了理解规模：这种功率可以同时供电给100个家庭。 将线圈集成到以混凝土为主的重载交通高速公路中，确保了对极端负荷和热循环的抵抗力，同时降低了与更复杂替代方案相比的维护成本。 对货物运输的影响 卡车是美国货物运输的支柱，但其电气化面临挑战：巨大的电池，沉重且昂贵，充电时间长，并减少了有效载荷能力。 高速公路上的无线充电改变了这一焦点： 减少对巨型电池的依赖，降低成本。 通过释放空间和重量增加载货能力。 减少停靠，提高物流效率并缩短时间。 此外，为40吨卡车设计的系统也可以为汽车、货车或公共汽车供电，而无需重大修改。 连锁效益 普渡大学团队坚持认为，如果道路提供能源，车辆可以携带更小、更便宜、更轻的电池，带来连锁效应： 降低购买成本。 减少锂、镍和钴等关键材料的使用。 分布式和恒定的充电，没有电网需求高峰。 大幅减少巨型充电器基础设施。 “道路成为充电器。就像手机在无线基座上，但在高速公路规模上，”土木工程教授John Haddock总结道。 标准和互操作性 该项目整合在ASPIRE中，这是由国家科学基金会资助的研究中心，汇集了来自大学、工业、非政府组织和公共机构的400多名成员。 目标是避免碎片化并促进互操作模型： 任何兼容车辆都应能够使用任何电气化道路。 运营商在投资前需要技术和财务安全。 行业需要稳定性以制造适应的车辆。 全球影响 像犹他州、科罗拉多州、密歇根州和佛罗里达州这样的州已经在研究类似的场景。在欧洲，像德国、瑞典和意大利这样的国家正在推进自己的测试，而以色列和韩国正在开发他们的模型。 印第安纳的测试将是定义动态充电协议和标准的关键，这对于大规模采用至关重要。 印第安纳的实验高速公路开启了非常现实的可能性： 港口和物流中心之间的电动货物走廊。 减少高峰能耗。 加速重型运输的电气化。 更有效地利用公共空间。 一个小的距离上的大步，但在愿景上：将道路转变为能源转型的积极组成部分。

物理学家和科学传播者约翰内斯·库肯斯通过质疑所谓的“高效内燃机”的叙述，再次点燃了德国的能源辩论。 他的声明出现在一个政治背景下，该背景以推迟2035年后淘汰热机的提议为标志。 效率的物理极限 对库肯斯来说，“高效发动机”这个术语是误导性的：它不对应任何真实的物理量。热机本质上是受不可移动限制的热机。 热力学第二定律规定，热量转化为运动永远不可能是完全的。总会有一部分重要的热量作为余热损失。 即使在最先进的发动机中，理论上限也在65%左右。 在实际条件下，目前的柴油和汽油发动机很少超过25%的有效效率。 其余的以不推动车辆的热量形式散失。 几十年来，工业界完善了阀门、传感器和喷射系统，但这一过程已触底。“今天，我们的效率约为45%，并且遇到了物理限制。永远不可能达到80%或90%。”库肯斯说。 比较很明显：电动机在理想条件下的效率已超过90%。 电子燃料的幻影 库肯斯对合成燃料（电子燃料）能够拯救内燃机的政治希望持怀疑态度。他将其生产描述为一个极其耗能的三阶段过程： 电解以获得氢气。 从空气中捕获CO₂。 碳氢化合物合成。 结果并不乐观： 电子燃料仅包含其制造过程中投入的可再生能源的一半。 在低效发动机中燃烧时，仅有10%的初始能量到达道路。 使用相同数量的电力，电动车行驶的距离是使用电子燃料的内燃机的六倍。 可再生电力：宝贵的资源 库肯斯的论点不仅限于能量计算，还涉及其日常影响。如果可再生电力是有限的，那么将其用于将可用能量减少到一小部分的燃料是否有意义？ 像德国和西班牙这样的国家正在扩大太阳能和风能，但供应仍然是战略资源。10%和70%效率之间的差异完全改变了能源格局。 经济和气候风险 当中国以更便宜的电动车型和巩固的供应链前进时，欧洲的转型更为缓慢且矛盾。对库肯斯来说，延长热机的寿命是一个气候和经济错误： 更多的排放和对已经承压的生态系统的压力。 随着CO₂价格的上涨，维持一辆内燃车的成本将高于运营电动车。 未能适应技术的公司可能会在不再等待的市场中落后。 电动机的优势 电动机更好地利用每千瓦时： 在实际道路上，效率约为70%，即使考虑到充电和传输损失。 其机械简单性降低了维护成本。 电池的关键材料（锂、镍、钴）被回收并重新投入生产链。 欧洲已经推动电池回收网络，这是减少外部依赖的关键。 社会抵触和文化变革 驾驶者中仍然存在抵触情绪：对续航能力、价格和充电点的疑虑。许多看法来自电动车的初期阶段，当时它们价格昂贵且基础设施不足。 如今，情况正在改变： 更实惠的车型。 超过400公里的续航能力。 在高速公路和城市地区扩展的充电网络。 对约翰内斯·库肯斯来说，推迟淘汰热机将是一个深刻的错误。从物理、经济和环境逻辑来看，电动机是更优的技术。每多一年使用内燃机意味着更多的排放，更多的热量被困在大气中，以及对脆弱生态系统的更多压力。 能源转型不仅是技术挑战，也是文化和政治挑战。欧洲有机会引领，但需要加快步伐，以免在已经押注电气化的全球市场中落后。

本周，拉潘帕省向着更广泛的可再生能源矩阵迈出了决定性的一步。 因为已经授予了在General Pico建设一个新的太阳能公园的合同。 一旦投入运营，这将使该省约有三分之一的需求由可再生能源覆盖。 因此，该项目将标志着该地区环境和生产扩张的关键阶段。 根据官方文件，15兆瓦太阳能公园的授予将使可再生电力覆盖率提高到省需求的27.6%，从而巩固一个更清洁和有竞争力的矩阵。 这一飞跃将使拉潘帕成为阿根廷能源转型进展最快的地区之一。 该项目预计投资1049万美元，采用混合模式，其中私营部门将提供80%，省石油公司Pampetrol提供另外的20%。 预计这一模式将促进资本流入和新的生产机会。 省长Sergio Ziliotto在强调授予时表示：“这项投资显示了对拉潘帕的信任，对其制度化和我们正在建设的发展模式的信任。” 一个可能改变当地基础设施的公园 该项目将在General Pico的能源供应和生产发展中心进行。 在那里，将安装27,612块双面板，能够每年产生37,236 MWh的电力。 预计这一产量将为超过9000个家庭提供电力，增强拉潘帕的可再生能源供应。 此外，该计划将创造就业机会，至少70%的劳动力将来自拉潘帕，从而扩大项目的经济影响。 该项目的另一个目标是改善经济活动园区的电力服务质量和工业能力。 对此，能源和矿业秘书Matías Toso强调了省计划的重要性。 “能源转型不仅仅是一个环境目标，对拉潘帕来说，这是一个生产更多、创造就业和维持增长的具体机会，”他表示。 https://www.youtube.com/watch?v=MkvbBAvSyB4 一个将支持拉潘帕投资和发展的模式 在此过程中，ICOMEX机构通过促进私人参与发挥了关键作用。 其主任Sebastián Lastiri表示，“公私合作证明是省发展的一项核心工具。” 市长Fernanda Alonso指出，该项目不仅仅是宣言。 “这是清洁能源，将允许扩大工业区并塑造新的生产矩阵，”她说。 拉潘帕新可再生能源项目的关键数据 预计容量：15兆瓦太阳能。 预计发电量：每年37,236 MWh。 潜在供电家庭：超过9,000个。 总投资：1049万美元。 政府参与：通过Pampetrol提供20%。 本地劳动力：至少70%。 省长Ziliotto预告，在这次授予之后，Pampetrol将推动新的招标，以将General Pico的装机容量扩大到50兆瓦。 通过这些举措，可再生能源将继续将拉潘帕定位为可持续转型和区域发展的突出案例。

费城市正在敲定启动其第二个大规模太阳能项目的协议。通过这种方式，巩固其向更清洁、经济实惠和有韧性的能源模式过渡的战略。 新项目名为Abes Run Solar，将拥有20 MW的容量，并基于过去与Adams Solar设施签署的电力购买协议（PPA）的成功经验。 对市政消费的显著贡献 项目完成后，Abes Run Solar将为大约5%的市政电力消费提供电力，相当于市议会年度消费的六倍。PPA合同将保证城市在20年内以固定费率获得电力，在能源价格上涨的背景下提供预算稳定性和可预测性。 费城能源管理局（PEA）与总部位于匹兹堡的三菱电力美洲公司旗下的Oriden Power签署了合同。该协议确保经济节省，并朝着用100%清洁和可再生电力供应市政运营的目标迈进。 并入区域电网的能源 该项目将在Clearfield县的92英亩土地上开发。所产生的能源将并入区域电网，抵消成本更高的供应，并使费城通过宾夕法尼亚州替代能源组合标准获得可再生能源信用。 机构声明 市长Cherelle L. Parker强调了该项目的影响： “我的政府致力于推动更清洁的空气、更低的成本和更有韧性的未来。通过像Abes Run Solar这样的项目，费城正在树立榜样。我们将在几十年内获得经济实惠且无碳排放的电力。我们将创造高薪工作。我们将使我们的城市更清洁、更绿色、更可持续。” 同时，Elizabeth Lankenau，可持续发展办公室主任，强调： “这个项目实现了我们所有的目标：提供20兆瓦的清洁和环保能源，接近100%可再生和无碳排放电力的目标，并为我们提供20年的固定价格保障。” 太阳能战略的延续 Abes Run Solar将是费城的第二个公用事业规模的PPA，继Adams Solar之后，该设施的建设于2024年完成，容量为70 MW。两个项目合计将提供相当于30%的市政电力需求的可再生能源。 2030年的目标 该项目是多年度战略的一部分，定义在市政能源总体规划中，设定了雄心勃勃的目标： 减少50%建筑环境的碳排放。 减少20%建筑部门的能源消耗。 实现100%可再生电力用于市政运营。 维持或降低城市的运营成本。 可持续发展办公室模拟了未来的能源价格，并同意了一种竞争性结构，以确保在预计整个地区消费和碳排放增加的情况下提供经济实惠的供应。 通过Abes Run Solar，费城重申其在城市能源转型中的领导地位。该项目不仅保证了二十年的清洁和经济实惠的电力，还增强了气候韧性，推动了就业创造，并使城市走上实现2030年可持续发展目标的道路。